1. מהם "שאריות השמן" וה"שאריות ברזל" על פני השטח של סלילים מגולגלים קרים-? למה הם נבדקים?
שארית שמן מתייחסת לחומרים השומניים שנותרו על פני הפלדה של הרצועה לאחר תהליך הגלגול הקר, כגון שמן גלגול ונוזל פילוס. שאריות ברזל מתייחסות לאבקות ברזל זעירות או לשיתות הנצמדות אל פני השטח של פלדת הרצועה עקב חיכוך ובלאי בין הגלילים במהלך הגלגול.
המשמעות של זיהוי שני סוגי שאריות אלה טמונה ב:
משפיע על איכות הציפוי: שאריות ברזל יצטברו ויתחמצנו במהלך החישול הבא, מה שיוביל ל"גלוון שהוחמצה" או הידבקות לקויה של הציפוי במהלך-גלוון חם.
משפיע על מראה פני השטח: עודף שמן יצור משקעי קרביד במהלך החישול, ויגרום להבדלים בצבע פני השטח או לפגמים ב"כתמי שמן".
זיהום אווירת תנור החישול: לאחר שאריות שמן מתנדפות, זה עלול להגביר את תכולת הפחמימנים בכבשן, ולהפריע לשליטה בנקודת הטל.
בסיס לבקרת תהליכים: תוצאות הבדיקה יכולות להנחות את האופטימיזציה וההתאמה של תהליך הגלגול ומערכת האמולסיה.
2. כיצד נבדקת תכולת שמן שארית? מהן כמה שיטות נפוצות?
**שיטה גרווימטרית (שיטת שקילה):** דגימת רצועת פלדה עם שטח ידוע נטבלה בממס אורגני (כגון אתר נפט או פחמן טטרכלוריד). לאחר אידוי וייבוש הממס המכיל את שארית השמן, משקלו של המסה של השארית, ותכולת השאריות (mg/m²) מתקבלת על ידי חלוקה בשטח הדגימה. שיטה זו פשוטה לתפעול והיא אחת מהשיטות הסטנדרטיות בתעשייה, עם שיעור מיצוי של מעל 94.98%.
**ספקטרופוטומטריה אולטרה סגולה:** שיטה זו מנצלת את הספיגה האופיינית של שמנים באורכי גל ספציפיים (למשל, 2930 ס"מ⁻¹, 2960 ס"מ⁻¹) כדי לחשב את ריכוז השמן על ידי מדידת הספיגה. שיטה זו מהירה, רגישה ומתאימה לבדיקות אצווה.
**ספקטרופוטומטריית אינפרא אדום:** שיטה זו מודדת את הספיגה של שמנים בשלוש פסי אורכי גל (2930 ס"מ⁻¹, 2960 ס"מ⁻¹, 3030 ס"מ⁻¹), ומציעה דיוק גבוה יותר ועמידות טובה יותר בפני הפרעות בהשוואה לשיטת האולטרה סגול.
**שיטת השתקפות:** שיטה זו מעריכה בעקיפין את הניקיון על ידי מדידת החזר האור של משטח הפלדה ברצועה; השתקפות גבוהה יותר מעידה על פחות שמן שיורי.
3.איך בודקים תכולת ברזל שארית? מהו עקרון הבדיקה?
זיהוי שאריות ברזל משתמש גם בגישה טכנית "דגימה + פירוק + כימות", כאשר ספקטרופוטומטריה היא השיטה הסטנדרטית בתעשייה. הליך טיפוסי הוא כדלקמן:
דגימה: בעזרת צמר גפן או נייר סינון ספוג בממס, נגב אזור ידוע של משטח רצועת הפלדה כדי להעביר את שאריות הברזל אל מצע הדגימה.
פירוק: הנח את צמר הגפן שנדגם בתמיסה חומצית (כגון חומצה הידרוכלורית) כדי להמיס את אבקת הברזל ליוני ברזל (Fe²⁺/Fe³⁺).
התאמת נפח ופיתוח צבע: הוסף ריאגנט קולורימטרי (כגון o-phenanthroline) כדי ליצור קומפלקס צבעוני עם יוני הברזל.
קביעה ספקטרופוטומטרית: מדוד את הספיגה באורך גל מסוים (כ-510 ננומטר), חשב את ריכוז הברזל על סמך העקומה הסטנדרטית, ולאחר מכן המר אותו לתכולת ברזל שיורית ליחידת שטח (מ"ג/מ"ר).
שיטה זו משיגה שיעור מיצוי של למעלה מ-98.67%, וטווח הזיהוי הוא בדרך כלל 1 מ"ג/מ"ר עד 400 מ"ג/מ"ר (חד-צדדי).
4.האם יש תקני תעשייה מאוחדים לבדיקת שאריות שמן וברזל?
התכנים העיקריים של תקן זה כוללים:
היקף היישום: לוחות פלדה ורצועות לפני חישול לאחר גלגול קר.
קביעת שאריות שמן: התקן מפרט שיטה גרבימטרית, עם מיצוי באמצעות ממס אורגני ולאחר מכן שקילה לחישוב.
קביעת שאריות ברזל: התקן מפרט שיטה ספקטרופוטומטרית, תוך שימוש בכימות קולורימטרי של פירוק חומצה.-
טווח זיהוי: שמן שאריות 50 מ"ג/מ"ר-500 מ"ג/מ"ר (חד-צדדי), שאריות ברזל 1 מ"ג/מ"ר-400 מ"ג/מ"ר (חד צדדי).
5. האם קיימות שיטות בדיקה מהירות וניידות באתר הייצור?
כלי בדיקת רפלקטיביות נייד: כלי זה משתמש בסרט שקוף כדי לאסוף שאריות ממשטח הרצועה. מכשיר-מובנה למדידת רפלקטיביות מודד את הנחתה של החזר האור מהסרט, ומשקף בעקיפין את רמת הניקיון. כלי זה פשוט לתפעול, נייד ויכול לקבוע במהירות אם משטח הרצועה עומד בדרישות הניקיון.
שיטת טיפת מים (שיטת זווית מגע): מניחים טיפות מים על פני הרצועה, ונצפה בתבנית ההתפשטות של טיפות המים. משטחים נקיים מאוד הינם הידרופיליים, וטיפות המים מתפשטות במהירות; משטחים שיש בהם יותר שמן הם הידרופוביים, וטיפות המים יוצרות צורות כדוריות.
שיטת ניגוב (ניגוב בד לבן/נייר): משטח הרצועה מנוגב במרץ עם מטלית לבנה נקייה או נייר סינון. מידת הלכלוך על מטלית הניגוב מוערכת ויזואלית לשיפוט איכותי. למרות שאינה מדויקת, שיטה זו מהירה ומתאימה לבדיקות- באתר.
שיטת פלואורסצנטי: לשמן הגלגול מוסיפים חומר ניאון. משטח הרצועה מוקרן באור אולטרה סגול. שאריות השמן זורחות תחת אור אולטרה סגול, מה שמאפשר הערכה חזותית ישירה של התפלגות השמן.